土地是人類文明的載體

人類對土地的最原始需求是居住， 在進化過程中，古猿離開森林來到陸地生活，首先要解決居住的問題。以前的山洞、半地坑窯、窯洞到今天的高樓大廈等為人類提供了遮風擋雨的場所，并在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出了城市。土地是城市建設(shè)的母體，現(xiàn)代化城市是在規(guī)劃、給排水設(shè)計、土木工程、道路設(shè)計、園林設(shè)計等眾多學(xué)科和技術(shù)體系支撐下建設(shè)、擴展的。

通過土體有機重構(gòu)解決城市土體污染問題

當今社會，城市越來越大，功能越來越齊全，應(yīng)該是人與生態(tài)環(huán)境最協(xié)調(diào)的時候，然而狀況卻恰恰相反，我們只重視城市建設(shè)中土地的社會屬性或者說服務(wù)功能，很少關(guān)注土地有何污染物或者是否含有重金屬。

人類破壞了生態(tài)環(huán)境，環(huán)境惡化反過來威脅人類。城市生態(tài)系統(tǒng)整體脆弱，空氣污染嚴重，水體、土體污染，垃圾圍城問題突出。據(jù)統(tǒng)計，中國現(xiàn)有600多座城市中，超過2/3的城市存在缺水問題，垃圾累計堆存量超過7億噸，占地5萬多公頃，200多個大中城市已被垃圾包圍，填埋和露天堆放又造成了二次污染；擁堵、內(nèi)澇問題更是困擾著每一個市民。這就是通常所說的“城市病”。產(chǎn)生這種“病”的主要原因在于對城市建設(shè)的母體——土地的承載力及土體結(jié)構(gòu)關(guān)注不足，對不良土體的危害認識不足，特別是土體污染具有隱蔽性、累積性、滯后性和不可逆性，土體的緩沖性和溶解性能夠在承受范圍內(nèi)自然降低污染物的危害，同時也會掩蓋土體污染問題，遮蔽人類的眼睛。土體污染危機一旦爆發(fā)，對自然環(huán)境、人類生活的危害十分巨大，后果難以想象。所以我們對海綿城市的建設(shè)，期盼已久。以美國為例，他們對上幾代人在創(chuàng)始建設(shè)中污損的土地逐塊進行清理，值得我們思考。

陜西地建在多年的工程實踐中，意識到治好這種“病”，首先要解決土地問題，通過土體有機重構(gòu)這種土地工程的核心技術(shù)，從根本上解決城市土體污染等問題，從而使廣大市民生活在健康、“無病”的土地上。從本質(zhì)上說土地工程是運用工程手段解決土地問題，把未利用土地、退化土地、有害土地等進行改造、凈化達到高效、無害利用，能動協(xié)調(diào)人地關(guān)系和諧發(fā)展的過程。土體有機重構(gòu)就是通過對一定深度土體進行研究，以置換、復(fù)配和重構(gòu)等技術(shù)手段，為承載生命體提供必要的條件。在此基礎(chǔ)上，陜西地建在國際上首次倡議推動土地工程學(xué)科建設(shè)，以系統(tǒng)的理論和學(xué)科體系指導(dǎo)土地工程實踐，培養(yǎng)土地工程人才，推動人地關(guān)系回歸到和諧發(fā)展的有序狀態(tài)。從這個意義上說，以土體有機重構(gòu)為核心技術(shù)的土地工程是生態(tài)文明的基礎(chǔ)。

土體有機重構(gòu)研究自成體系

在研究過程中，我們提出了土體有機重構(gòu)范圍，找到了支撐依據(jù)，形成了土地工程實務(wù)等一系列基礎(chǔ)理論。但這只是拋磚引玉，我們想集眾人力量，真正形成土地工程學(xué)科，為城市建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

土體有機重構(gòu)是土地工程的核心技術(shù)，其科研博采百科、自成體系，涵蓋7個研究方向。一是力學(xué)需求研究。主要是深入研究土體材料的強度、變形、滲透等特性，分析和計算不同材料和基礎(chǔ)工程的承載力、固結(jié)壓縮、滲透等。二是顆粒需求研究。將土壤、石礫等自然材料、高分子等人工合成材料應(yīng)用于土體有機重構(gòu)中，作為構(gòu)成土體的物質(zhì)組成。土體顆粒對土體的物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)起決定性作用。開展土體中顆粒的大小與形狀、礦物成分與顆粒的相互搭配情況及其與水的相互作用和氣體在孔隙中的相對含量分析，科學(xué)指導(dǎo)土體的顆粒和結(jié)構(gòu)改良。三是土體剖面——層級重構(gòu)研究。土體剖面構(gòu)型改良實質(zhì)為采用工程手段構(gòu)建適宜作物生長及人類居住的良好剖面構(gòu)型，增強土體協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱能力，改善土體環(huán)境質(zhì)量。四是生化需求研究。主要是去除土體中的污染物質(zhì)、放射性物質(zhì)等，減少有毒物質(zhì)的積累，促進環(huán)境的改善。五是生物營養(yǎng)保障研究。主要是依據(jù)普探結(jié)果和目標作物，根據(jù)原有土體和外源土體的養(yǎng)分狀況，開展土體生物營養(yǎng)的調(diào)控等。荷蘭模擬火星土壤進行有機生命體培養(yǎng)的試驗說明，未來開展外星土體有機重構(gòu)是有可能的。六是水資源利用研究。土地工程的實施離不開水資源利用的配套工程建設(shè)，離不開水資源利用研究，以達到在發(fā)展中最大限度、最有效地利用水資源。七是生態(tài)環(huán)境設(shè)計研究。包括土地工程生態(tài)安全格局構(gòu)建研究、土地工程設(shè)計的生態(tài)重建與生物多樣性保護研究、土地工程的人居環(huán)境建設(shè)研究以及土地工程對生態(tài)環(huán)境的影響研究等。

大數(shù)據(jù)是一個工具，我們將其運用到工程建設(shè)中，形成最優(yōu)決策系統(tǒng)，快速解決土地工程中的問題，提升土地工程學(xué)科數(shù)據(jù)采集能力、要素整合能力、計算仿真能力、決策支撐能力、成果展示能力。在多年的工程實踐中，特別是在國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的指引下，國土資源系統(tǒng)和廣大土地工程企業(yè)積累了大量的信息，全國基本形成國土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫，為提升國土資源管理與服務(wù)水平、推動土地工程發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

（韓霽昌   作者為陜西省土地工程建設(shè)集團總經(jīng)理、研究員）